[發明專利]基于單向水聲測距的海洋地震拖纜位置測量方法

無效

• 申請號: 201010300482.4
• 申請日: 2010-01-20
• 公開（公告）號: CN101762824A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 張維競;段磊;陳峻;張小卿;王春杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01S5/30
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 周文娟

1.一種基于單向水聲測距的海洋地震拖纜位置測量方法，其特征在于該方法包括下述步驟：(1)船載系統中的控制軟件通過數據電纜發送校準時鐘指令，各水面單元單片機接收指令，校準時鐘，各水下單元單片機接收指令，校準時鐘；(2)船載系統中的控制軟件通過數據電纜發送準備測距指令，各水面單元單片機接收指令，開始以一定時間間隔記錄由GPS接收裝置算得的GPS位置數據，各水下單元單片機接收指令，開始以一定時間間隔記錄由深度傳感器測得的垂直位置數據；(3)船載系統中的控制軟件通過數據電纜發送開始測距指令，各水面單元單片機接收指令，開啟聲波發射裝置，在預定時刻以其獨占的頻段向水中發射特征頻段測距聲波信號，各水下單元單片機接收指令，開啟聲波接收裝置；(4)各水下單元的聲波接收裝置相繼接收到各水面單元發射的特征頻段測距聲波信號，前置放大器、帶通濾波器和水下單元單片機對接收到的特征頻段測距聲波信號實時處理、識別，并記錄各特征頻段測距聲波信號的接收時間；(5)船載系統中的控制軟件通過數據電纜發送測距結束指令，各水面單元單片機接收指令，停止記錄上述GPS位置數據，并通過數據電纜將上述GPS位置數據、特征頻段測距聲波信號的發射時間傳輸至船載系統中儲存，各水下單元單片機接收指令，關閉聲波接收裝置，停止記錄上述垂直位置數據，并將上述垂直位置數據和各特征頻段測距聲波信號的接收時間傳輸至船載系統中儲存；(6)船載系統中的數據處理軟件調用上述各水面單元的GPS位置數據、特征頻段測距聲波信號的發射時間，各水下單元的垂直位置數據、各特征頻段測距聲波信號的接收時間，進行綜合處理、計算，便可以得出各水下單元的位置；(7)船載系統中的數據處理軟件調用上述各水下單元的位置，使用插值的方法算出該次測量中海洋地震拖纜各點的位置；

所述的步驟(4)中水下單元對特征頻段測距聲波信號的處理、識別方法為：1)水下單元換能器將接收到的連續聲波信號轉換為連續時域電壓信號；2)前置放大器、帶通濾波器對上述連續時域電壓信號進行放大、濾波；3)水下單元單片機對上述經放大、濾波后的連續時域電壓信號進行模-數轉換，將連續時域電壓信號轉換為連續時域數字信號；4)水下單元單片機將上述經模-數轉換的連續時域數字信號沿時間軸進行離散，將連續時域數字信號轉換為離散時域數字信號；5)水下單元單片機對上述離散時域數字信號進行快速傅立葉變換，將離散時域數字信號轉換為離散頻域數字信號；6)水下單元單片機按照離散時間順序，在各離散頻域數字信號內對各特征頻段進行搜索，若某特征頻段的幅值超過預先設定的觸發值，則認為在該離散頻域數字信號對應的時刻，接收到使用該特征頻段的測距聲波信號。

2.根據權利要求1所述的基于單向水聲測距的海洋地震拖纜位置測量方法，其特征是所述的步驟(6)中船載系統中的數據處理軟件是使用“平移法”對各水面單元的GPS位置數據、特征頻段測距聲波信號的發射時間，各水下單元的垂直位置數據、各特征頻段測距聲波信號的接收時間進行處理。